123



Stránky připravuje:

Ing. Jaromír Lukášek, CSc.
lukasek@welding.cz

Aktualizováno: 10/05/2007

03_2-7 Plazmové navařování

Byl popsán vyvinutý FEM-výpočtový model tvarově navařovaného segmentu příčného válcovacího nástroje pro zjišťování geometrie vznikající tavné lázně, deformací a vnitřních pnutí v tomto nástroji. Pomocí numerických výpočtů a experimentálních šetření je možno analyzovat chyby housenky, jako jsou chyby ve spojení a v hromadění materiálu v průběhu svařování, a zabránit jim pomocí optimalizace rozložení tepelného příkonu do zóny svaru. Byl zjištěn velmi dobrý souhlas mezi výpočty a experimenty. Byly ukázány dva příklady použití - segmentu nástroje pro příčné válcování a děrovacího razníku.

Další práce pojednává o výzkumech směřujících ke zlepšení odolnosti proti opotřebení komplexního vytlačovacího nástroje pomocí plazmového navařování. Jako konstrukční materiály byly použity hliníkové slitiny pro vytlačovací nástroje používané v průmyslu zpracovávajícím umělé hmoty. Jednalo se o cílené metalurgické ovlivnění povrchových vrstev pro zlepšení jejich odolnosti proti opotřebení. Základní materiály byly AlMg4,5Mn a AlSi7Mg0,3. Měření tvrdosti, testy opotřebitelnosti a tlakové zkoušky ukázaly, že přídavné materiály na bázi aluminium-silicium-měď, aluminium-měď-nikl, nebo aluminium-silicium-měď-nikl mohou vést ke zlepšení odolnosti.

Byl zkoumán vliv obsahu karbidů u chromových a bezchromových samotekoucích(?) matrixových materiálů na tvrdost, na odolnost proti opotřebení, na pevnost v ohybu a na plastický podíl při ohybových pevnostních zkouškách. Jako povlakové materiály byly použity pokusné směsi s matrixovými materiály samotekoucích Ni(Cr)BSi-slitin a různých obsahů karbidů a dále standardní práškové směsi s 60% wolframových tavných karbidů (WSC). Velikosti zrn ležely v oblasti od 0,05 do 0,2 mm. Wolframový tavný karbid se může přehřátím a oduhličením silně oslabit. Odpor proti opotřebení se zvyšuje se zvyšováním obsahu wolframového tavného karbidu. Zkřehnutí materiálu přitom rovněž narůstá.

Další práce informuje o navařování materiálů odolných proti opotřebení (slitiny na bázi kobaltu Stellit 6 a 12, slitiny na bázi niklu Ni625 a slitiny na bázi vanadu V12) na ocel (S235JR nebo S355J0). Pomocí vypracovaných FEM-výpočtových modelů byly zjišťovány svařováním vyvolaná smrštění a vlastní pnutí v konstrukčních dílech (segment nástroje pro příčné válcování a pro technické nože) s ohledem na teplotní závislost jmenovitých hodnot materiálu a jeho fázové přeměny. Tyto hodnoty byly počítány v závislosti na počtu vrstev, na šířce spoje a na nárazových polohách a dále na geometrii průřezu nožů.

Další práce pojednává o použití práškového navařování při výrobě dutých skleněných lahví a obrazovek. Přednosti ve srovnání s dosavadním procesem leží v nízkém promísení, dobré možnosti automatizace a ve vysoké reprodukovatelnosti. Byl popsán proces plazmového práškového navařování (PTA) pomocí moderní robotové a programovací technologie.

Byly popsány přednosti a procesní charakteristiky plazmového práškového navařování při hospodárné výrobě namáhaných povrchů dílů. Byly ukázány některé příklady z praxe, které byly řešeny plazmovým práškovým navařováním.

Předmětem výzkumu bylo vytváření martenzitické struktury použitého materiálu na nástroje s co nejmenším podílem zbytkového austenitu a s pravidelným rozložením karbidů (zejména karbidů vanadu a chromu) s určením pro řezné nástroje k dělení nekovových materiálů. Tyto podmínky je možno splnit při plazmovém navařování prášku z železné slitiny bohaté na obsah uhlíku a vanadu (4,4% C, 16,7% Cr, 14,6% V, 2% Mo, 1% Ni, zbytek Fe) na povrch nástroje. Plazmovým navařováním vznikne v navařené kovové vrstvě martenzitická struktura s velmi nízkým obsahem zbytkového austenitu a s rovnoměrně rozloženými karbidy, čímž je zaručena vysoká odolnost proti opotřebení povrchu nástroje.

Další práce pojednává o širokém použití vysoko výkonného plazmového navařování v průmyslu. Přednosti tohoto procesu a jeho charakteristiky umožňují jeho hospodárné využití v mnoha oblastech. V souvislosti s uvedenými příklady použití je možno plazmová prášková zařízení v ideálních případech i kombinovat v robotovém a ručním uspořádání.

Byly provedeny výzkumy, aby se přezkoušela vhodnost PTA-střídavého procesu pro hliníkové slitiny z hlediska čisticího účinku. Pozitivní pól elektrody je zřetelně lepší pro spojovací svařování než stejnosměrný proces s negativně pólem na elektrodě. Zde odpadá problém s odstraňováním povrchové vrstvy oxidu materiálu. Hliníkové slitiny je možno spojovat až do tloušťky 5 mm v I-spoji děrovým provařením, a to i v nucených polohách. Dobré výsledky se docilují především u koutových svarů na přeplátování při tloušťkách od 3 mm se svařovací rychlosti 20 až 80 cm/min v polohách PA, PF a PC. AlMg4,5Mn-plechy o tloušťce 3 mm je možno svařovat až do rychlosti ca 100 cm/min v I-spoji.

Byl vyvinut simulační model pro PTA-svařování různých válcovitých pokrytí. Tento simulační model slouží na jedné straně pro výpočet teplotního pole a geometrie tavné lázně a na druhé straně pro optimalizaci procesu pro zabezpečení rovnoměrných vlastností vrstvy v průběhu celého svařovacího procesu.

Zpět na Vývojové tendence



logo welding.cz